摘要:阐述了大口径地下管道内衬不锈钢修复技术的特征及优势,介绍了不锈钢的选材、施工辅助技术及施工工艺,简要分析了该技术的优缺点及推广价值。
关键词:非开挖;管道;不锈钢;施工技术
随着我国经济发展,城市建设越来越规范正规,而我国城市的地下管网很多都到了更新修复期。地下管网的改造更新是城市建设中的重点,也是难点。在地下管网改造中既要不影响城市功能,不破坏道路环境,又要使老旧管网及时得到改造更新,保障城镇用户的用水安全,是城市地下管网改造中的突出问题;选取科学、合理又经济可行的施工方法,能取得良好的经济效益和社会效益。
传统意义上地下管道的修复和更换是大面积开挖作业,城市道路开膛破肚,对城市的正常交通秩序影响较大,更有一些管道处于建筑物、繁华街道、高速路等附近,根本无法进行开挖施工,影响了管网的正常运行。近年来,非开挖管道内衬修复技术在国内逐步推广应用,有效地解决了管网改造过程中的一些难点问题。
一、非开挖管道修复配套技术
非开挖管道修复技术是涉及多种知识领域和多种技术领域的综合性工程技术。它涉及到工程力学、流体力学、材料力学、高分子材料、机械设计与制造、电子学等学科。
1. 地下管道探测技术
有些管道由于铺设时间较早,与之相关的图纸、资料已遗失,管道情况不清楚,修复施工前必须查明其具体情况,如地下管线的平面位置、走向、埋深(或高程)、规格、性质、材质等,并编绘地下管线图。
目前,隐蔽地下管线的探查方法主要有物探法和全球卫星定位系统(GPS)。GPS是一种精确确定管线位置的重要技术,能准确的确定标志的经度、纬度和高度数据,精度可达到1英寸以下。
地下管线物探方法较多,主要有电磁法、直流电法、磁法、地震波法和红外辐射法,应根据任务要求、探查对象、当地地球物理条件和实际条件选择。
2. 管道CCTV成像检测技术
管道CCTV(闭路电视)成像检测技术是对管道清洗前结垢状况、清洗后清洗质量和修复后管内衬层质量进行视频成像检查的专项技术。
管道CCTV成像监视系统
它是由自动爬行器、外部控制系统、图像记录系统、监视器系统、信号线、信号线架等组成。
非开挖内衬修复管道的主要方式
穿插U型HDPE管内衬法
主要工作原理是穿插“U”型HDPE管内衬法是利用外径比旧管道内径略小的HDPE管,通过变形设备将HDPE管压成“U”型并暂时捆绑以使直径减小,通过牵引机将HDPE管穿入旧管道,然后用水或气(汽)压与通软体球将其打开并恢复到原来的直径,使HDPE管涨贴到旧管道的内壁上,与旧管道紧密的配合,形成HDPE管的防腐性能与原管道的机械性能合二为一的一种“管中管”复合结构。
CIPP软管内衬法
软管内衬法,也称原位固化法(Cured-In-Place-Pipe; CIPP),是在现有的旧管道内壁上衬一层液态的热固性树脂,通过加热使其固化,形成与旧管道紧密配合的薄层管,而管道断面没有损失,但流动性能大大改善了。使用这项技术修复的管道寿命可达30~50年。软衬法适用于管径为50~2000mm的各类管线的修复。
3、不锈钢内衬法
下面主要介绍不锈钢内衬法的工作原理和工艺特点。
不锈钢管道内衬
1. 技术原理
不锈钢内衬法,是在旧管道内部穿插内衬薄壁不锈钢管,或将不锈钢板采用卷板形式在管道内部进行焊接,整体成型。其不锈钢内衬层具有耐腐蚀、寿命长、承压高、内壁光滑、不易结垢等优点,管道内衬修复后能起到堵漏、提压、防腐、降阻的作用。不锈钢内衬技术具有施工周期短、临时占地面积小、安全可靠、不阻碍交通及周围环境等显著特点。
2. 技术特点
(1) 内衬用不锈钢板优异性能
0Cr18Ni9(304)不锈钢的化学成分及性能
(2)不锈钢内衬法技术特点
a. 对旧管道清洗质量要求低
b. 施工周期短
c. 一次穿插距离长400~500m,管内焊接内衬法可穿过任意角度的弯头。
d. 适用范围广,适用于Φ75mm-Φ2200mm的各种材质旧管道的修复。
这项技术适用于DN400—DN2200等各种不同材质的管道;由于不锈钢材质的可焊接性,所以又特别适合复杂环境下的管道修复;经修复后的复合管道使用寿命可达50年以上。
四、大口径不锈钢内衬施工工艺
1.工艺流程
不锈钢材料广泛应用于日常生产生活中,材料强度高、物理和化学性能稳定;应用在供水管道的不锈钢内衬材料采用304(0Cr18Ni9)不锈钢,无二次污染,不存在其他材质供水中出现红水、臭水等现象。不锈钢内衬修复旧管道的专利技术创造了用金属防腐材料衬里法修复管道的新技术,修复后的管道成为不锈钢衬里复合管,不仅延长地下管线使用寿命,满足管道的设计使用要求,使供水管道在卫生、环境、节水、节能等方面达到了国际先进水平,符合国家产业政策,应用前景广阔,具有很好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1] 彦纯文.非开挖地下管线施工技术及其应用.
[2] 《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268
[3]GB/T 3280-2007不锈钢冷轧钢板和钢带
[4]GB/T 13148-2008不锈钢复合钢板焊接技术要求
[5]GB/T 20878-2007不锈钢和耐热钢牌号及化学成分
论文作者:潘士钊, 苗军,尹长军
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/28
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